Возможность определения концентрации йода в фантоме с известными титрами йодсодержащего контрастного препарата при помощи двухэнергетической компьютерной томографии

Цель исследования – изучение возможностей двухэнергетической компьютерной томографии (ДЭКТ) с одним источником излучения в количественной оценке концентрации йода в растворах.

Материал иметоды.Проведена компьютерная томография содним источником излучения вдвухэнергетическом режиме на фантоме, представлявшем собой набор из 5 пробирок с разным титром йодсодержащего контрастного препарата Йопамидола. На основе полученных изображений были построены йодные карты, и в пределах объема титрованного контрастного препарата измерена концентрация йода.

Результаты. Несмотря на высокую степень корреляции измеренной концентрации йода в растворе с истинной концентрацией (коэффициент корреляции Пирсона r=0,98; p<0,01), имеется погрешность в измерении, которая варьировала от 4,8 до 23% при разных разведениях.

Заключение. ДЭКТ с одним источником излучения с быстрым переключением напряжения не позволяет с высокой точностью измерить истинную концентрацию йода в растворе. Для устранения погрешности измерений в дальнейших исследованиях с использованием ДЭКТ с одним источником излучения in vivo, возможно, следует обратить внимание на измерение нормализованной концентрации йода. 

1. Euler A., Solomon J., Mazurowski M.A., Samei E., Nelson R.C. How accurate and precise are CT based measurements of iodine concentration? A comparison of the minimum detectable concentration difference among single source and dual source dual energy CT in a phantom study. Eur. Radiol. 2019; 29 (4): 2069–78. DOI: 10.1007/s00330-018-5736-0

2. Coursey C.A., Nelson R.C., Boll D.T., Paulson E.K., Ho L.M., Neville A.M. et al. Dual-energy multidetector CT: how does it work, what can it tell us, and when can we use it in abdominopelvic imaging? Radiographics. 2010; 30: 1037–55. DOI: 10.1148/rg.304095175

3. Hartman R., Kawashima A., Takahashi N., Silva A., Vrtiska T., Leng S. et al. Applications of dual-energy CT in urologic imaging: an update. Radiol. Clin. North Am. 2012; 50: 191–205. DOI: 10.1016/j.rcl.2012.02.007

4. Kaza R.K., Platt J.F., Cohan R.H., Caoili E.M., Al-Hawary M.M., Wasnik A. Dual-energy CT with single- and dual-source scanners: current applications in evaluating the genitourinary tract. RadioGraphics. 2012; 32: 353–69. DOI: 10.1148/ rg.322115065

5. Fornaro J., Leschka S., Hibbeln D., Butler A., Anderson N., Pache G. et al. Dual- and multi-energy CT: approach to functional imaging. Insights Imaging. 2011; 2: 149–59. DOI: 10.1007/s13244-010-0057-0

6. Graser A., Johnson T.R.C., Chandarana H., Macari M. Dual energy CT: Preliminary observations and potential clinical applications in the abdomen. Eur. Radiol. 2009; 19: 13–23. DOI: 10.1007/s00330-008-1122-7

7. Silva A.C., Morse B.G., Hara A.K., Paden R.G., Hongo N., Pavlicek W. Dual-energy (spectral) CT: applications in abdominal imaging. RadioGraphics. 2011; 31: 1031–46. DOI: 10.1148/ rg.314105159

8. Johnson T.R.C., Trc J. Dual-energy CT: general principles. Am. J. Roentgenol.2012; 199: 3–8. DOI: 10.2214/AJR.12.9116

9. Pourmorteza A., Symons R., Sandfort V., Mallek M., Fuld M.K., Henderson G. et al. Abdominal imaging with contrastenhanced photon-counting CT: first human experience. Radiology. 2016; 279 (1): 1–7. DOI: 10.1148/radiol. 2016152601

10. Wang X., Meier D., Taguchi K., Wagenaar D.J., Patt B.E., Frey E.C. et al. Material separation in X-ray CT with energy resolved photon-counting detectors. Med. Phys. 2011; 38: 1534–46. DOI: 10.1118/1.3553401

11. Pelgrim G.J., van Hamersvelt R.W., Willemink M.J., Schmidt B.T., Flohr T., Schilham A. et al. Accuracy of iodine quantification using dual energy CT in latest generation dual source and dual layer CT. Eur. Radiol. 2017; 27 (9): 3904–12. DOI: 10.1007/s00330-017-4752-9

12. Lv P., Lin X.Z., Li J., Li W., Chen K. Differentiation of small hepatic hemangioma from small hepatocellular carcinoma: recently introduced spectral CT method. Radiology. 2011; 259: 720–9. DOI: 10.1148/radiol.11101425